在体单层中自动化活细胞单分子追踪揭示了转录因子动态,探测了确定血统的功能
Nike Walther1, Sathvik Anantakrishnan2, Thomas G W Graham1
1Department of Molecular and Cell Biology, Li Ka Shing Center for Biomedical and Health Sciences, California Institute for Regenerative Medicine (CIRM) Center of Excellence, University of California, Berkeley, Berkeley, CA 94720, USA.
Cell reports
|October 31, 2024
概括
使用活细胞单分子追踪研究肠道细胞中转录因子 (TF) 动态的研究揭示了Hes1和Hnf4g的独特行为. 它们不同的扩散模式表明它们在调节肠道细胞分化进展中的作用.
科学领域:
- 细胞生物学 细胞生物学
- 分子生物学分子生物学
- 发展生物学 发展生物学
背景情况:
- 谱系转录因子 (TFs) 是细胞分化和组织平衡的关键调节者.
- 了解成人组织中的TF动态对于理解发育和疾病至关重要.
- 肠道体单层为研究表皮分化层次结构提供了一个有价值的体外模型.
研究的目的:
- 在成年人肠道平衡过程中,研究确定血统的转录因子的动态 in vitro.
- 为了将TF扩散参数与细胞形态和分化状态相关联.
- 阐明Hes1和Hnf4g在吸收系承诺和肠细胞分化中的不同作用.
主要方法:
- 在小鼠小肠肠道质单层中建立了基于HILO照明的活细胞单分子跟踪 (SMT).
- 开发了一种自动成像和分析管道,用于2D细胞培养的高通量分析.
- 关键转录因子 (Hes1和Hnf4g) 的量化扩散参数和DNA结合分数.
主要成果:
- 在Hes1和Hnf4g之间观察到对比的扩散行为,独立于表达水平.
- 血统承诺的关键决定因素Hes1显示出高细胞对细胞的变异性和~32%的DNA结合分数.
- 赋予肠细胞身份的Hnf4g表现出更均的动态和~56%的DNA结合分数.
结论:
- 转录因子扩散行为可以作为一个分化进度的指标,在一个血统.
- 独特的TF动态可能会调节分化的早期和晚期阶段,影响细胞命运决策.
- 开发的SMT管道为研究各种2D文化系统中的TF动态提供了一个广泛适用的方法.
